20230604期科技资讯,乐科一下

喷上这层"皮肤"就能实现钢铁侠同款手势操控。

量子位。

只是在键盘膜上点一点就能打出完整的一句话:用手摸一摸电脑就能识别出物体的形状。这是怎么回事呢?仔细观察这个人的手上面覆盖着一层白色的电子皮肤,它叫纳米网状机械感受器。作用类似人体皮肤的触觉感受器可以识别皮肤受到的刺激。将手势运动信号传输到计算机上,为了让这层电子皮肤像真的一样灵敏服帖。

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在舒适度方面,科学家选择具有生物兼容性的材料,通过便携式3D打印设备直接将它喷射在手部最大程度的和真实皮肤贴贴,这样就能减少信号偏差,降低运动伪影。在灵敏度方面,他们将它设计成无基板纳米结构,手部一旦有细微的褶皱变化,这个人造皮肤就能检测到。

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此外它的尾部还搭载着一个无线收发模块,可以测量分析人体的电阻变化,提取感觉信息发送给电脑。经过测试,就算连续几小时,遭受水和红外线的折磨这层"皮肤"都不会脱落,耐久度max。

计算机如何理解接收的信号呢?研究团队采用了元学习的方式(meta-learning),一般的机器学习模型就像小镇做题家,而元学习更看重学习方法。它不需要太多的训练样本,可以通过「已有知识」改进自己的学习过程,以此更快更准确地获取知识。

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那么「已有知识」怎么来呢?

·小样本数据收集:手部横向移动。科学家先通过电子皮肤收集了几个人的手部运动数据。由于手势是连续性动作,为保证手势和计算机显示的一致性,他们在元学习基础上引入了时间相关的对比学习框架(time-dependent contrastive learning)。用来提取手部运动特征,生成一个大概的运动特征空间(motion features space)。然后再利用基于度量的推理机制,通过这个特征空间预测出更多日常的手势。

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这项研究发表在国际顶刊《自然·电子学》上(Nature 肉厚),无基板纳米网状感受器(基于元学习的手势快速识别)。可以应用在元宇宙,虚拟现实等领域。或许未来我们人人都能拥有和钢铁侠一样的黑科技了。